Principes de l'électrophorèse capillaire :
Mobilité électrophorétique :
CE fonctionne sur la base du principe de mobilité électrophorétique. Lorsqu'une tension est appliquée aux bornes d'un capillaire rempli d'une solution électrolytique, les ions présents dans l'échantillon migrent vers l'électrode de charge opposée. Le taux de migration, appelé mobilité électrophorétique, dépend de la charge et de la taille de l'ion. Les ions plus petits avec des charges plus élevées migrent plus rapidement, conduisant à leur séparation.
Capillaire:
Un aspect crucial du CE est l’utilisation d’un tube capillaire étroit, généralement constitué de silice fondue. Ce diamètre intérieur étroit (généralement compris entre 50 et 100 micromètres) offre plusieurs avantages, notamment une dissipation thermique réduite (chauffage Joule), une intensité de champ électrique accrue et une efficacité de séparation améliorée. Le capillaire est rempli d'une solution électrolytique qui fournit les ions nécessaires au processus de séparation.
Exemple d'introduction :
En CE, l’introduction des échantillons est généralement réalisée à l’aide d’une technique appelée injection hydrodynamique. Un petit volume de l'échantillon est introduit dans le capillaire en appliquant une brève différence de pression, généralement à l'aide d'un pousse-seringue. Cette injection pilotée par pression garantit l’introduction de l’échantillon sans élargissement significatif de la bande, préservant ainsi l’efficacité de la séparation.
Détection:
La détection en CE est généralement réalisée en surveillant les changements d'absorbance des ions séparés lorsqu'ils traversent une fenêtre de détection dans le capillaire. La fenêtre de détection est généralement située près de l’extrémité du capillaire, permettant la détection des analytes lors de leur élution du capillaire. Diverses méthodes de détection peuvent être utilisées, notamment l'absorbance UV-Vis, la fluorescence et la spectrométrie de masse.
Analyse des données :
Le résultat d’une analyse CE est un électrophérogramme, qui est un tracé de l’intensité du signal du détecteur en fonction du temps de migration des analytes. Chaque analyte produit un pic dans l'électrophérogramme, et la surface ou la hauteur du pic est utilisée pour l'analyse quantitative. Le temps de migration de chaque analyte fournit des informations qualitatives pour l’identification de l’analyte.
Applications de l’électrophorèse capillaire :
Molécules biologiques :
Le CE est largement utilisé pour la séparation et l’analyse de biomolécules, telles que les protéines, les peptides et les acides nucléiques. Il est particulièrement utile pour analyser des mélanges complexes en raison de sa grande efficacité de séparation et de sa sensibilité.
Analyse pharmaceutique :
CE joue un rôle important dans l’industrie pharmaceutique pour le contrôle qualité, l’évaluation de la pureté et les études de formulation de médicaments. Il est utilisé pour analyser les principes pharmaceutiques actifs, les impuretés et les excipients.
Surveillance environnementale :
Le CE trouve une application dans la surveillance environnementale pour l'analyse des polluants, des métaux lourds et d'autres contaminants dans des échantillons d'eau, de sol et d'air.
Analyse des aliments et des boissons :
Le CE est utilisé pour analyser les additifs alimentaires, les édulcorants, les conservateurs et les contaminants dans les échantillons d’aliments et de boissons.
Analyse médico-légale :
Le CE est utilisé en médecine légale pour analyser des échantillons d'ADN et détecter la présence de drogues et de toxines dans les fluides biologiques.
En résumé, l'électrophorèse capillaire est une technique analytique polyvalente qui sépare et analyse les ions en fonction de leur mobilité électrophorétique dans un tube capillaire. Il offre de nombreux avantages, notamment une efficacité de séparation élevée, une sensibilité et de nombreuses applications dans divers domaines scientifiques.